天然氣利用工程PLC控制系統(tǒng)技術(shù)方案

1、. . . . 1 / 23天然氣利用工程 PLC 控制系統(tǒng)技技術(shù)術(shù)方方案案. . . . 2 / 23一一 工程概述工程概述1.11.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介項(xiàng)目簡(jiǎn)介某燃?xì)饪毓墒且患以诼?lián)交所上市的天然氣專業(yè)運(yùn)營(yíng)服務(wù)商，主要在某大陸從事投資、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、管理城市燃?xì)夤艿阑A(chǔ)設(shè)施，向居民、公建和工業(yè)用戶輸送天然氣，建設(shè)與經(jīng)營(yíng)加油站和加氣站，開發(fā)與應(yīng)用石油、天然氣相關(guān)技術(shù)。某燃?xì)饪毓墒兄?20 多億，主要由海峽經(jīng)濟(jì)科技合作中心、某石油化工股份、某工商銀行等幾大股東組成。目前某燃?xì)饪毓稍谀车匾延羞\(yùn)營(yíng)的子公司 25 個(gè)，投入建設(shè)和運(yùn)營(yíng)的燃?xì)忭?xiàng)目已超過 50 個(gè)，集團(tuán)擁有員工 2000 多人。項(xiàng)目地點(diǎn)：某市工程圍：

2、為某省某市天然氣利用工程提供 LNG 氣化站 PLC 集中控制系統(tǒng)，滿足系統(tǒng)要求。1.21.2 LNGLNG 氣化站工藝氣化站工藝在一個(gè)城市，LNG 氣化站、城市管網(wǎng)、調(diào)壓裝置和終端用戶四個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成了一個(gè)完整的城市燃?xì)廨斉湎到y(tǒng)。LNG 氣化站是天然氣輸配系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,主要是對(duì)運(yùn)來的 LNG 進(jìn)行儲(chǔ)存、氣化、調(diào)壓、計(jì)量、加臭，是城市輸配系統(tǒng)的氣源點(diǎn),可使整個(gè)輸配系統(tǒng)運(yùn)行更加安全可靠。因此 LNG 氣化站的位置應(yīng)具備以下條件：1）盡量靠近城區(qū)用氣負(fù)荷中心地帶，以減少管道的無效長(zhǎng)度。2）應(yīng)選擇無損于景觀的城區(qū)邊緣區(qū)。3）具有較好的供水、供電條件。4）與周圍的距離滿足防火規(guī)的要求。5）靠近城

3、區(qū)道路。LNG 氣化站是天然氣輸配系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分,是輸配系統(tǒng)的心臟,主要起著儲(chǔ)存、氣化、調(diào)壓、計(jì)量、加臭的重要作用, 以滿足中壓管網(wǎng)供氣要求。LNG 氣化站由儲(chǔ)罐區(qū)、氣化區(qū)、汽車卸車區(qū)、放散塔、集液池、電子汽車衡、門衛(wèi)、控制室與值班室、消防水池、生產(chǎn)輔助用房等組成。工藝流程卸車過程液化天然氣（LNG）槽車或 LNG 集裝箱車將 LNG 通過公路運(yùn)輸至本站后，利用槽車上的升壓氣化器將 LNG 卸至站低溫儲(chǔ)罐（設(shè)計(jì)壓力為 1.0MPa，卸車時(shí)儲(chǔ)罐壓力為0.4MPa），或通過站設(shè)置的卸車增壓氣化器將 LNG 集裝箱車的 LNG 卸至站低溫儲(chǔ)罐。氣化過程儲(chǔ)罐的 LNG 利用自增壓氣化器升壓，將

4、罐 LNG 壓力升至所需的工作壓力（0.6MPa），利用其壓力，將液態(tài) LNG 送至空溫式氣化器進(jìn)行氣化，當(dāng)環(huán)境溫度較低時(shí)，. . . . 3 / 23氣化后的低溫天然氣需再經(jīng)過水浴式復(fù)熱器將天然氣溫度升到 10，經(jīng)氣化后的天然氣再通過調(diào)壓（壓力調(diào)至 0.20.4MPa）、計(jì)量、加臭裝置送入輸配管網(wǎng)，為用戶供氣。1.1.3 3 方案方案根據(jù)乙方對(duì)現(xiàn)有系統(tǒng)的了解和收到的技術(shù)資料，我們采用下面的方案：A 采用冗余的帶有 Profibus DP 通訊總線接口的 CPU 315-2DP 控制器完成給控制任務(wù)，由于采用了冗余結(jié)構(gòu)，兩套控制器互為備份，當(dāng)主控制器出現(xiàn)故障時(shí)，可以在極短的時(shí)間切換到備份控制器

5、，繼續(xù)完成控制任務(wù)，最大程度保證控制系統(tǒng)的可靠性。B CPU315-2DP 包括了 128K 的 RAM，最大支持 1024 本地 DI/DO，16K 分布式 DI/DO。速度為 0.1MS/1K 指令，完全滿足系統(tǒng)的技術(shù)要求。C 所有的輸入輸出模塊全部有故障診斷功能，而且支持熱插拔。當(dāng)某個(gè)模塊出現(xiàn)故障時(shí)，無需停止整個(gè)控制系統(tǒng)，只需將故障模塊拆除，直接更換模塊即可，最大限度保證控制系統(tǒng)的連續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行。B 整個(gè)系統(tǒng)輸入輸出模塊保留 15%的通道余量，為系統(tǒng)擴(kuò)展提供接口。C 使用計(jì)算機(jī)和人機(jī)界面軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和操作，在計(jì)算機(jī)中插入通訊網(wǎng)卡，與CPU315-2DP 建立通訊連接。工控機(jī)上安裝 ST

6、EP7 V5.2 編程軟件和 WinCC 組態(tài)軟件用于編程和圖形顯示。E 操作員站作為監(jiān)視、控制、維護(hù)和事故處理的 HMI（人機(jī)界面），在操作站上可調(diào)出系統(tǒng)中任意一個(gè)信息畫面進(jìn)行集中監(jiān)視和控制。操作人員、維護(hù)人員和系統(tǒng)工程師在相應(yīng)的操作站上根據(jù)口令等級(jí)進(jìn)行常規(guī)控制、復(fù)雜控制、系統(tǒng)維護(hù)、控制環(huán)節(jié)的建立和擴(kuò)充。對(duì)不同的應(yīng)用要求提供專用的操作畫面。. . . . 4 / 231.41.4 一般供貨條件一般供貨條件控制系統(tǒng)包含以下構(gòu)件：PLC 柜，包括主控 PLC，所有輸入輸出模塊和相關(guān)控制接線，詳情見控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格和材料單操作臺(tái) 1 個(gè)上位監(jiān)控計(jì)算機(jī) 1 臺(tái)，接口卡和相關(guān)監(jiān)控編程軟件系統(tǒng)軟件與控制

7、軟件其它附件現(xiàn)場(chǎng)服務(wù)與現(xiàn)場(chǎng)培訓(xùn)資料1.51.5 資料資料所有資料將基于西門子標(biāo)準(zhǔn)。語言中文和英文紙規(guī)格：DIN A4單位：公制二二 控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格和材料單控制系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格和材料單2.12.1 概述概述. . . . 5 / 23乙方保證給新的 PLC 提供先進(jìn)、可靠的 SIMATIC S7 PLC 和 STEP 7 應(yīng)用軟件。在合同執(zhí)行過程中遇到技術(shù)發(fā)展和產(chǎn)品更新情況下，為了盡可能達(dá)到最先進(jìn)的設(shè)備性能，在征求用戶同意后，乙方能夠根據(jù)規(guī)格書中必要的技術(shù)部分做相關(guān)的改變。2.22.2 SIMATICSIMATIC S7-300S7-300 硬件硬件SIMATIC 提供了最新設(shè)計(jì)的硬件，軟件系統(tǒng)，

8、應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)也提供了服務(wù)，這統(tǒng)一的代表特性的組合給予系統(tǒng)相當(dāng)高的靈活性以滿足整個(gè)生產(chǎn)廠的應(yīng)用需求。根據(jù)過程運(yùn)用的不同要求，SIMATIC 可從標(biāo)準(zhǔn)元件中組態(tài)以符合過程處理控制系統(tǒng)的任務(wù)。取決于將要完成的任務(wù)，工藝過程的獨(dú)立分部可應(yīng)用一個(gè)或多個(gè) SIMATIC 控制站來實(shí)現(xiàn)。所有必需的過程處理功能如調(diào)節(jié)，控制，排列順序，鎖定等都組入這些站中。模擬和二進(jìn)制輸入/輸出模塊使得過程處理站與工藝過程相連接。 有用于各種不同類型過程處理信號(hào)的輸入/輸出模塊，必要時(shí)可把過程處理信號(hào)連接和 延遲轉(zhuǎn)換到 S7-300 站的 CPU 中。 A A、CPU315-2DPCPU315-2DP規(guī)格型號(hào)： CPU315

9、-2DP通訊接口： 9 針 Sub-D 插座 MPI，9 針 Sub-D 插座 PROFIBUS DP傳輸協(xié)議： MPI/PROFIBUS-DP最大傳輸速率： 12Mbit/s最址空間： 1024 字節(jié)輸入，1024 字節(jié)輸出最大從站數(shù)量： 32 個(gè)額定電源電壓： 24VDC電源電壓圍： 2030VDC空載電流輸入： 60mA電源故障緩沖： 5ms保護(hù)等級(jí)： IP 20工作環(huán)境： 溫度：060，濕度：1095尺寸： 40125120mm重量： 0.29KgB B、分布式、分布式 I/OI/OB B1 1 ET20ET200M0M 分布式分布式 I/OI/O 站的主要構(gòu)成站的主要構(gòu)成ET200M

10、 分布式 I/O 站主要由以下幾部分組成：SITOP 直流電源DIN 安裝機(jī)架BM 總線模板IM153-1 通訊接口模塊. . . . 6 / 23高可靠的 I/O 信號(hào)接口模塊B B2 2 ET200MET200M 分布式分布式 I/OI/O 站的主要功能站的主要功能現(xiàn)場(chǎng)控制站的 ET200M 分布式 I/O 站通過 PROFIBUS-DP 現(xiàn)場(chǎng)總線與 S7-300 中央控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)通訊，它主要功能是：采集現(xiàn)場(chǎng) I/O 信號(hào)，通過 ET200M 的 I/O 信號(hào)接口模塊將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)字量或模擬量信號(hào)傳送到中央控制站，同時(shí)將中央控制器發(fā)送來的控制信號(hào)送至現(xiàn)場(chǎng)。每個(gè) ET200M 分布式 I/O 站

11、最多可配置 8 個(gè) S7-300 系列的 I/O 信號(hào)接口模塊。 根據(jù)標(biāo)書的技術(shù)要求，本自控系統(tǒng)選用了如下幾種 I/O 信號(hào)接口模塊：SM321 數(shù)字量輸入模塊：16 通道/32 通道SM322 數(shù)字量輸出模塊：16 通道/32 通道SM331 模擬量輸入模塊：8 通道SM332 模擬量輸出模塊：4 通道ET200MET200M 分布式分布式 I/OI/O 站所有模塊均采用了光電隔離站所有模塊均采用了光電隔離ET200M 分布式 I/O 站的所有 I/O 信號(hào)接模塊均采用了光電隔離，并具有限流、限壓保護(hù)，現(xiàn)場(chǎng)任何高壓、大電流信號(hào)都不會(huì)造成 ET200M 分布式 I/O 站其它模塊的損壞，具有很

12、好的抗干擾性能。ET200MET200M 分布式分布式 I/OI/O 站所有模塊均具有自動(dòng)故障檢測(cè)和顯示功能站所有模塊均具有自動(dòng)故障檢測(cè)和顯示功能ET200M 分布式 I/O 站的所有 I/O 信號(hào)接模塊均具有 LED 狀態(tài)顯示功能，可直觀地顯示出模塊工作是否正常。SM331 模擬量輸入模塊還具有信號(hào)開路、非正常輸入信號(hào)檢測(cè)功能。ET200MET200M 分布式分布式 I/OI/O 站符合下列的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)站符合下列的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)DIN、EN、IECUL certificateCSA certificateFM class 1 div.2; group A,B,C,D溫度組 T4（

13、135）造船業(yè)認(rèn)證B.3B.3 ET200MET200M 分布式分布式 I/OI/O 站的主要技術(shù)參數(shù)站的主要技術(shù)參數(shù)通訊接口模塊通訊接口模塊. . . . 7 / 23規(guī)格型號(hào)： IM 153-1通訊接口： 9 針 Sub-D 插座傳輸協(xié)議： PROFIBUS-DP最大傳輸速率： 12Mbit/s最址空間： 128 字節(jié)輸入，128 字節(jié)輸出最大模塊數(shù)量： 8 個(gè)額定電源電壓： 24VDC電源電壓圍： 2030VDC最大電流消耗： 625mA（額定電壓時(shí)）電源故障緩沖： 5ms額定輸出電壓： 5VDC最大輸出電流： 1A（對(duì)于底板總線）保護(hù)等級(jí)： IP 20工作環(huán)境： 溫度：060，濕度：1

14、095尺寸： 40125120mm重量： 0.35Kg數(shù)字量輸入模塊數(shù)字量輸入模塊規(guī)格型號(hào)： SM 321輸入點(diǎn)數(shù)： 16 點(diǎn)/32 點(diǎn)額定輸入電壓： 24VDC輸入電壓圍： 信號(hào) 1 時(shí)：1530VDC；信號(hào) 0 時(shí)：-35VDC典型輸入電流： 信號(hào) 1 時(shí)，7mA最大靜態(tài)電流： 1.5mA最大輸入延時(shí)： 4.8ms最大電纜長(zhǎng)度： 600m（未屏蔽）典型功率消耗： 6.5W最大電流消耗： 15mA（背板總線）光耦合器隔離： 有絕緣試驗(yàn)電壓： 500VD保護(hù)等級(jí)： IP 20工作環(huán)境： 溫度：060，濕度：1095尺寸： 40125120mm. . . . 8 / 23重量： 0.26Kg數(shù)字

15、量輸出模塊數(shù)字量輸出模塊規(guī)格型號(hào)： SM 322輸出點(diǎn)數(shù)： 16 點(diǎn)/32 點(diǎn)電源電壓： 24VAC短路保護(hù)： 有最大電纜長(zhǎng)度： 200m（未屏蔽）典型功率消耗： 3W最大電流消耗： 70mA（背板總線），160mA（前連接器）工作環(huán)境： 溫度：060，濕度：1095尺寸： 40125120mm重量： 0.23Kg模擬量輸入模塊（模擬量輸入模塊（0-20mA0-20mA）規(guī)格型號(hào)： SM 331輸入點(diǎn)數(shù)： 8 路輸入信號(hào)： 0/420mA 允許最大輸入電壓： 60V允許最大輸入電流： 40mA分辨率： 15 位基本誤差極限： 0.05%積分時(shí)間： 2.5100ms輸入阻抗： 50 歐姆故障診斷

16、功能： 有（紅色 LED 表示總故障，診斷信息可讀出）光耦合器隔離： 有典型功率消耗： 3W工作環(huán)境： 溫度：060，濕度：1095尺寸： 40125120mm重量： 0.29Kg模擬量輸入模塊模擬量輸入模塊( (熱電偶熱電偶/ /熱電阻熱電阻) )規(guī)格型號(hào)： SM 331輸入點(diǎn)數(shù)： 8 路熱電偶/8 路 RTD 電阻式溫度計(jì)輸入信號(hào)： 熱電偶類型 T,U,E,J,L,K,N,R,S,B 熱電阻類型 Pt100,Pt200,Ni100允許最大輸入電壓： 60V. . . . 9 / 23分辨率： 15 位基本誤差極限： 0.05%積分時(shí)間： 2.5100ms輸入阻抗： 10M 歐姆故障診斷功能

17、： 有（紅色 LED 表示總故障，診斷信息可讀出）光耦合器隔離： 有典型功率消耗： 0.6W工作環(huán)境： 溫度：060，濕度：1095尺寸： 40125120mm重量： 0.21Kg模擬量輸出模塊模擬量輸出模塊規(guī)格型號(hào)： SM 332輸出點(diǎn)數(shù)： 4 點(diǎn)輸出圍： 0/420mA最大負(fù)載阻抗： 500M額定負(fù)載電壓： 24VDC最大開路電壓： 14VDC分辨率： 15 位基本誤差極限： 0.1%最大轉(zhuǎn)換時(shí)間： 2.5ms典型功率消耗： 4W最大電流消耗： 80mA（背板總線）,180mA（前連接器）故障診斷功能： 有（紅色 LED 表示總故障，診斷信息可讀出）光耦合器隔離： 有工作環(huán)境： 溫度：06

18、0，濕度：1095尺寸： 40125120mm重量： 0.28KgC C、人機(jī)界面、人機(jī)界面C C1 1 WinCCWinCCWINCC 是 SIEMENS 在過程自動(dòng)化領(lǐng)域中的先進(jìn)技術(shù)與 MICROSOFT 在軟件世界的領(lǐng)先水平相結(jié)合的產(chǎn)物。WINCC 即 WINDOWS_CONTROL_CERTER（視窗控制中心）。WINCC 是一個(gè)強(qiáng)大的全面開放的監(jiān)控系統(tǒng)，既可以用來完成小規(guī)模的簡(jiǎn)單的過程監(jiān)控應(yīng)用，也可以用來完成復(fù)雜的應(yīng)用。在任何情況下 WINCC 都可以生成漂亮而便捷的人機(jī)對(duì)話接口，使操作員能夠清晰地管理和優(yōu)化生產(chǎn)過程。. . . . 10 / 23WINCC 擁有先進(jìn)人機(jī)界面產(chǎn)品的所

19、有功能，其集成的功能已包括：圖形系統(tǒng)：用于自由地組態(tài)畫面，并完全通過圖形對(duì)象進(jìn)行操作，圖形對(duì)象具有動(dòng)態(tài)屬性并可對(duì)屬性進(jìn)行在線組態(tài)。報(bào)警信息系統(tǒng)：記錄和存儲(chǔ)事件并予以顯示，可自由選擇信息分類、信息顯示和報(bào)表，操作非常簡(jiǎn)便。變量存檔：接收、記錄和壓縮測(cè)量值，用于曲線和圖表顯示與進(jìn)一步的編輯功能。報(bào)表系統(tǒng)：用戶自由選擇一定的報(bào)表格式，按時(shí)間順序或事件觸發(fā)來對(duì)信息操作、文檔當(dāng)前數(shù)據(jù)進(jìn)行用戶報(bào)表輸出。數(shù)據(jù)處理：對(duì)圖形對(duì)象的動(dòng)作使用 C 語言與 C 編譯器進(jìn)行編輯。標(biāo)準(zhǔn)接口：通過 ODBC 和 SQL 訪問用于組態(tài)和過程數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)。應(yīng)用程序接口：允許用戶編寫可用于擴(kuò)展 WINCC 基本功能的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用程序

20、。 另外，WINCC 還提供多種可選軟件包。如，通訊開發(fā)工具 CDK，允許用戶開發(fā)用于連接數(shù)據(jù)管理器與任何目標(biāo)系統(tǒng)的通訊軟件。WINCC 的組態(tài)與歸檔數(shù)據(jù)存放在關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)可用標(biāo)準(zhǔn)工具如 ODBC 和 SQL 等讀出。很多標(biāo)準(zhǔn)的應(yīng)用如 Microsoft Excel 等可以和 WinCC 并行運(yùn)行，同時(shí)可通過 DDE裝載過程數(shù)據(jù)。操作員站軟件允許通用的 OCX、ActiveX。更進(jìn)一步，集成的 OPC (OLE for process control) 服務(wù)器使得過程數(shù)據(jù)可由其它應(yīng)用程序(OPC 客戶機(jī))訪問。顯示顯示控制系統(tǒng)的每個(gè) CRT 都能綜合顯示字符和圖形信息，機(jī)組人員完全可以

21、利用鼠標(biāo)通過CRT 實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組運(yùn)行過程的操作和監(jiān)視。(每幅)畫面上都能顯示過程變量的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，這些數(shù)據(jù)和狀態(tài)在規(guī)定時(shí)間更新一次。數(shù)據(jù)或圖形的顯示隨過程狀態(tài)而變化。棒圖和趨勢(shì)圖可以在任意畫面的任意位置顯示?？刂葡到y(tǒng)的所有測(cè)點(diǎn)，包括模擬量輸入、模擬量輸出、數(shù)字量輸入、數(shù)字量輸出、中間變量和計(jì)算值都可以在畫面上顯示。對(duì)每一個(gè)測(cè)點(diǎn)，還包括顯示其位號(hào)、文字說明、工程單位、高低限值等。操作站（WINCC）可提供多個(gè)窗口顯示。操作站軟件具備順控邏輯和步序的模擬圖顯示功能，畫面的數(shù)量是不受限制的。運(yùn)行人員可以通過鼠標(biāo)對(duì)畫面中的被控裝置進(jìn)行手動(dòng)控制。畫面上的設(shè)備正處于自動(dòng)程控狀態(tài)時(shí)，模擬圖上顯示

22、出設(shè)備的最新狀態(tài)與自動(dòng)程序目前進(jìn)行至哪一步。如果自動(dòng)程序失敗，則有報(bào)警并顯示故障出現(xiàn)在程序的哪一步。WINCC 為用戶提供了豐富的圖形和儀表符號(hào)圖庫(kù)，用戶還可以建立自定義的新圖庫(kù)，新建的圖庫(kù)可以被存儲(chǔ)和檢索。. . . . 11 / 23操作站 WINCC 的性能直接依賴于 PC 硬件的性能。采用高性能的 PC 將明顯獲得高的性能。畫面的數(shù)量只受硬盤容量的限制，每幅畫面容納的過程測(cè)點(diǎn)數(shù)可以達(dá)到 500 個(gè)以上。WINCC 采用多層顯示結(jié)構(gòu)，顯示的層數(shù)可根據(jù)工藝過程和運(yùn)行要求來確定，這種多層顯示可使運(yùn)行人員方便地翻頁，以獲得操作所必需地細(xì)節(jié)和對(duì)特定的工況進(jìn)行分析。多層顯示包括總貌顯示（區(qū)級(jí)顯示）

23、、成組顯示和回路顯示。報(bào)表報(bào)表( (記錄記錄) )和存儲(chǔ)和存儲(chǔ)WINCC 提供了一套集成的報(bào)表系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫(kù)里的所有過程點(diǎn)都可以打印輸出。它可以將在過程中錄入的數(shù)據(jù)以各種方式輸出，如：信息順序記錄、信息歸檔報(bào)表、操作者記錄報(bào)表、系統(tǒng)信息報(bào)表、用戶報(bào)表、硬拷貝等。輸出的頁面格式是自由的，用戶自定義的。右圖右圖: : 報(bào)表與記錄報(bào)表與記錄除了打印到打印紙，還可以打印輸出到文件與在屏幕上打印預(yù)覽?？梢远x打印任務(wù)按小時(shí)、天、星期與月報(bào)表形式循環(huán)輸出。報(bào)表輸出可由以下情況觸發(fā)：按時(shí)間順序觸發(fā)、事件觸發(fā)、操作者觸發(fā)。信息順序記錄可以將輸入的信息立即打印輸出到預(yù)先定義好的打印機(jī)上，逐行打印。 標(biāo)標(biāo) 準(zhǔn)準(zhǔn) 的

24、的 用用 戶戶 界界 面面:. . . . 12 / 23信息存檔可以分成短期存檔和長(zhǎng)期存檔。短期存檔最多可存儲(chǔ) 10000 條信息，以環(huán)形檔案庫(kù)的方式儲(chǔ)存在存或硬盤中。用戶可以通過一些選擇條件規(guī)定哪些特定的信息需要?dú)w檔。短期檔案庫(kù)為一個(gè)環(huán)形的緩存區(qū)，新來的信息總是首先覆蓋最老的信息。長(zhǎng)期存檔用作短期存檔的延續(xù)，通常被置于硬盤或軟盤上，可設(shè)計(jì)成環(huán)形檔案庫(kù)或連續(xù)檔案庫(kù)。長(zhǎng)期存檔只受磁盤空間大小的限制。用戶可以調(diào)出和返回存檔，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出信息來通知用戶磁盤還有多少可用空間，使得用戶可以與時(shí)作出反應(yīng)。WINCC 借助其 WIZARD（向?qū)С绦颍┡c AS 控制站的功能，可以輕松地實(shí)現(xiàn)操作記錄。WINCC

25、 通過標(biāo)簽管理器可以周期地或事件觸發(fā)地記錄測(cè)量值。用戶不僅可以記錄過程值，還可以記錄部標(biāo)簽值、來自任何應(yīng)用的值以與手動(dòng)輸入的值。數(shù)據(jù)被存儲(chǔ)在硬盤的測(cè)量值存檔中，采樣周期的圍在 500ms 到一年之間。為了快速地獲得這些測(cè)量值，系統(tǒng)在存中提供了一個(gè)循環(huán)的緩沖區(qū)來管理這些數(shù)據(jù)（在線曲線）。WINCC 提供連續(xù)周期存檔、有選擇的周期存檔、非周期存檔、有改變時(shí)存檔等幾種不同的方法來記錄測(cè)量值。連續(xù)周期存檔是系統(tǒng)一經(jīng)啟動(dòng)就按照時(shí)間順序以一定的周期存儲(chǔ)測(cè)量值，直到系統(tǒng)關(guān)機(jī)為止。運(yùn)用此方式可以生成交接班記錄、日?qǐng)?bào)和月報(bào)，自動(dòng)進(jìn)行記錄打印。有選擇的周期存檔是從指定的啟動(dòng)事件開始，按照時(shí)間順序以一定的周期存儲(chǔ)測(cè)

26、量值，直到停止實(shí)踐發(fā)生為止。非周期存檔時(shí)，一個(gè)或多個(gè)事件觸發(fā)或停止測(cè)量值的記錄。有改變時(shí)存檔是系統(tǒng)只在被監(jiān)控值的變化超出了預(yù)先定義的閾值時(shí)將該值存檔。計(jì)算計(jì)算WINCC 提供集成的標(biāo)準(zhǔn) C 語言編程環(huán)境，任何用戶程序都可以同時(shí)與 WINCC 一起運(yùn)行，并且可以使用 WINCC 的數(shù)據(jù)庫(kù)和 WINCC 的部函數(shù)。用這種方法，WINCC 可以解決任何性能計(jì)算問題。開放的開放的 C 語言環(huán)境語言環(huán)境. . . . 13 / 23. . . . 14 / 232.32.3 防雷與接地設(shè)計(jì)防雷與接地設(shè)計(jì)2.3.12.3.1 防雷系統(tǒng)防雷系統(tǒng)由于電子設(shè)備的不斷普與增多，各工業(yè)企業(yè)電子設(shè)備遭受雷擊的事故時(shí)有

27、發(fā)生。所以，如何減弱與防雷電危害已經(jīng)引起各企業(yè)的足夠重視。按照防雷理論，雷擊從形式上可分為直接雷擊直接雷擊與感應(yīng)雷擊感應(yīng)雷擊兩種。直接雷擊直接雷擊是指雷電直接擊在物體上，產(chǎn)生電效應(yīng)、熱效應(yīng)和機(jī)械力破壞的雷擊現(xiàn)象。對(duì)于直接雷擊的防護(hù)，主要采用給建筑物設(shè)置避雷裝置（如避雷針、避雷帶等）以與在強(qiáng)電系統(tǒng)安裝高低壓避雷器裝置等辦法。感應(yīng)雷擊感應(yīng)雷擊是指雷電通過靜電感應(yīng)或電磁感應(yīng)途徑破壞被擊物，一般目前弱電設(shè)備發(fā)生的雷擊多為感應(yīng)雷擊故障，其主要破壞力主要表現(xiàn)為：1)由于雷電引發(fā)的電荷分布不均，通過靜電感應(yīng)而產(chǎn)生的局部過壓對(duì)儀器儀表電子設(shè)備的損害、據(jù)有關(guān)資料，此電壓有時(shí)可達(dá)幾十千伏，足以使接地不良的電器受破

28、壞。2)由于雷電流形成的電磁場(chǎng)的變化，通過電磁感應(yīng)使周圍導(dǎo)體產(chǎn)生過壓，此感應(yīng)電壓往往會(huì)沿導(dǎo)線傳輸，破壞與之相連的有關(guān)電子設(shè)備。3)雷擊使微電子設(shè)備地不“干凈”，電位不均，導(dǎo)致高電位地反擊破壞電子設(shè)備。完整的防雷系統(tǒng)，應(yīng)該對(duì)直接雷擊與感應(yīng)雷擊實(shí)行由最外層到最層的多級(jí)保護(hù)。最外層是直接雷擊區(qū)域，危險(xiǎn)性最高，一般在土建時(shí)采取避雷針的方式，保護(hù)圍大，利用建筑主鋼筋作為引下線，接地電阻小于 4 歐姆，抑制上行雷的形成、降低雷擊發(fā)生概率和延緩雷擊放電時(shí)間。部防雷是為了防止雷電或其他部過電壓，通過電纜和導(dǎo)電導(dǎo)體等侵入各級(jí)用電設(shè)備而造成的損失。對(duì)于高低壓進(jìn)線和配電系統(tǒng)設(shè)備，應(yīng)實(shí)施一、二級(jí)防雷；對(duì)于用電設(shè)備終端

29、、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等，根據(jù)設(shè)備的重要性，選擇性的采用三級(jí)防雷（如儀表）。2.3.22.3.2 防雷設(shè)計(jì)防雷設(shè)計(jì)對(duì)于自控與儀表系統(tǒng)自控與儀表系統(tǒng)來說，最常見、對(duì)電子設(shè)備最具危害的干擾形式是暫態(tài)過電壓，產(chǎn)生的原因很多，如沿電源線來的雷電過電壓波或主開關(guān)操作、無功補(bǔ)償電容器與電梯等重負(fù)荷設(shè)備的投入和切除。大部分暫態(tài)過電壓的產(chǎn)生帶有隨機(jī)性和重復(fù)性，往往伴隨配電網(wǎng)中其他擾動(dòng)現(xiàn)象（如開關(guān)跌落或供電中斷等）的發(fā)生而產(chǎn)生，甚至?xí)p壞 UPS 和穩(wěn)壓電源等設(shè)備。因此，在防雷系統(tǒng)工程中，除了有良好的避雷針、下引線和地網(wǎng)系統(tǒng)外，同時(shí)必須在電源系統(tǒng)、數(shù)據(jù)信號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行可靠、有效的防護(hù)工作，并具有可靠的接地裝置。基于以上分析，本

30、方案從各種可能引入雷電流和感應(yīng)浪涌與各種過電壓的電源和數(shù)據(jù)信號(hào)線路入手，選用世界一流的電源與數(shù)據(jù)信號(hào)防雷器件，對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)，防雷工程的重點(diǎn)放在因雷擊或線路過電壓產(chǎn)生的浪涌過電壓和流涌電流而導(dǎo)致對(duì)部設(shè)備的損壞上，主要采取以下措施防雷：. . . . 15 / 23敷設(shè)線路時(shí)，電源線將盡可能遠(yuǎn)離信號(hào)線，避免并排敷設(shè)。對(duì)于每一個(gè) PLC 控制柜電源進(jìn)線均加裝過電壓電源防雷器；對(duì)于每一路模擬量信號(hào)均加裝專用的信號(hào)防雷器；對(duì)于每一路通訊網(wǎng)絡(luò)返回柜部分加裝網(wǎng)絡(luò)防雷器；將所有的防雷器的接地線全接到公共主地線上。2.3.32.3.3 防雷設(shè)備的選型防雷設(shè)備的選型本工程的防雷設(shè)備分為電源防雷（過電壓保護(hù)）

31、和信號(hào)防雷（浪涌吸收）。2.3.3.12.3.3.1 電源防雷電源防雷電源防雷按耐過電壓等級(jí)主要分為：類 6KV、類 4KV、類 2.5KV、類 1.5KV 以下；按防雷措施主要分為：級(jí)（主配電系統(tǒng)）、級(jí)（分配電系統(tǒng)）。由于自控與儀表系統(tǒng)的電源系統(tǒng)屬于分配電系統(tǒng)和終端設(shè)備。因此電源防雷只選級(jí)防雷（分配電系統(tǒng)，本系統(tǒng)為 UPS）。方案選用的是 LEIDUN 的 LD620-V/2 型保護(hù)器，其主要性能：安裝位置：控制器柜防雷等級(jí)：II/CUnit Voltage Un：230V最大抗浪涌能力 I max：40KA (8/20s)，標(biāo)稱電流 IN：20KA (8/20s)最續(xù)工作電壓 UC：383

32、V（L-N）/260V（N-PE）AC制電壓：800V (Test current 3KA 8/20s)電壓保護(hù)級(jí)別：1KV (測(cè)試電流，10KA 8/20s)熔絲保護(hù)：有反應(yīng)時(shí)間 tA：25ns工作環(huán)境溫度：-40至 80保護(hù)模式：L-N,L-G,L-L,N-G遠(yuǎn)程監(jiān)控干接點(diǎn)：0.75A(250V AC)/3A(125V AC)/2A(30V DC)2.3.3.22.3.3.2 信號(hào)防雷信號(hào)防雷信號(hào)防雷采用的是短路方式，短路方式是在防雷器遇到瞬間過電壓時(shí)對(duì)地短路使雷電流導(dǎo)入，從而保護(hù)電子設(shè)備。由于這種方式防雷器本身承受反壓低，設(shè)備經(jīng)濟(jì)簡(jiǎn)單，所以逐漸被廣泛應(yīng)用。信號(hào)防雷主要用于 24VDC 以

33、下信號(hào)（包括 24VDC 供電，420mA 信號(hào)，通訊等）的防雷，選用型號(hào)為 LDS2-24/L。Unit Voltage Un：24V最大負(fù)載電流：26A最大工作電壓：34V. . . . 16 / 23最大抗浪涌能力 Imax：10KA限制電壓保護(hù)水平：，180V漏電流：1A 接入阻抗 Rs：2.2/ line響應(yīng)時(shí)間：1ns組成結(jié)構(gòu)：可插拔結(jié)構(gòu)，能夠進(jìn)行帶電熱拔插，安裝維護(hù)方便反應(yīng)時(shí)間 tA：25ns工作環(huán)境溫度: -40 +85C安裝方式: 串聯(lián)導(dǎo)軌安裝防護(hù)等級(jí) IP202.3.42.3.4 系統(tǒng)接地系統(tǒng)接地2.3.4.12.3.4.1 概述概述接地是避雷技術(shù)最重要的環(huán)節(jié)，不管是直擊雷

34、、感應(yīng)雷或其他形式的雷，避雷工作的最終都是把雷電流送入。儲(chǔ)存雷能量為人類造福，目前科技還達(dá)不到，因此沒有合理而良好的接地裝置是不可能談與防雷的。所以說設(shè)計(jì)、施工好高標(biāo)準(zhǔn)的接地系統(tǒng)是防雷工作的重中之重。過去討論接地的時(shí)候，總是把討論的焦點(diǎn)放在要求接地電阻小于多少歐姆上。長(zhǎng)期以來，人們有一個(gè)錯(cuò)覺，認(rèn)為接地電阻越小避雷效果就越好，被保護(hù)的對(duì)象就安全。當(dāng)然電阻越小散流越快，雷擊的高電位保留時(shí)間越短，危險(xiǎn)性越小，其跨步電壓、接觸電壓產(chǎn)生的機(jī)遇也就越小。但是，近十幾年來的實(shí)踐證明，與其說接地電阻值重要，不如說接地裝置的結(jié)構(gòu)更合理、重要。現(xiàn)在的城市，在一座建筑物有許多不同性質(zhì)的電氣設(shè)備，需要多種接地裝置，如

35、避雷接地、電氣安全接地、交流電源工作接地、通信與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接地（也叫直流接地，在數(shù)字邏輯系統(tǒng)中叫邏輯接地）等，這么多系統(tǒng)的接地到底采用哪種好呢？根據(jù)實(shí)踐證明，共用接地是應(yīng)用最為廣泛的接地方式。2.3.4.22.3.4.2 接地方式接地方式儀表與控制系統(tǒng)信號(hào)絕大多數(shù)是低頻信號(hào)，低頻信號(hào)接地的原則是單點(diǎn)接地，因此應(yīng)按單點(diǎn)接地的原理設(shè)計(jì)，即設(shè)備的工作信號(hào)接地、屏蔽接地、防雷接地共同合用一組接地體的聯(lián)合接地方式，由電力系統(tǒng)接地和控制信號(hào)接地組成。所有操作臺(tái)、機(jī)柜、端子柜等設(shè)備正常不帶電的金屬部分，以與電纜的金屬護(hù)套均做保護(hù)接地。保護(hù)接地導(dǎo)線的截面積，根據(jù)最大故障電流值確定，一般選用導(dǎo)線截面為 3595

36、 平方毫米（相互故障電流為：25350 安）的多股銅導(dǎo)線，保護(hù)接地導(dǎo)線就近接至電氣的安全接地網(wǎng)。. . . . 17 / 23屏蔽電纜、電線的屏蔽層，只在 PLC 控制室一側(cè)接地。所有的接地線都從接地匯集線上專引。. . . . 18 / 232.32.3 設(shè)備清單設(shè)備清單自控設(shè)備清單序號(hào)名稱型號(hào)數(shù)量產(chǎn)地1操作員站計(jì)算機(jī)P4 2.8G,512M,21CRT1DELL2計(jì)算機(jī)通訊卡6GK1561-1AA001SIEMENS3打印機(jī)LQ1900K1EPSON4組態(tài)軟件WINCC V6.01SIEMENS5編程軟件軟件STEP7 V5.31SIEMENS6UPSSANTAK 2KVA1SANTAK7

37、中央控制器6ES7 315-2AG10-0AB02SIEMENS8存儲(chǔ)卡6ES7 953-8LG11-0AA02SIEMENS9以太網(wǎng)同步模板6GK73431EX200XB02SIEMENS10電源模塊6EP1 336-2BA00-0AA02SIEMENS11數(shù)字量輸入模塊6ES7 321-1BL00-0AA02SIEMENS12數(shù)字量輸出模塊6ES7 322-1BL00-0AA02SIEMENS13模擬量輸入模塊6ES7 331-1KF01-0AB011SIEMENS14模擬量輸出模塊6ES7 332-5HD01-0AB03SIEMENS15接口模塊6ES71532AR01-0XA03SIE

38、MENS16熱插拔底板6ES71957HB000XA012SIEMENS17前連接器6ES7 392-1AM00-0AA018SIEMENS18安裝導(dǎo)軌6ES71951GF300XA03SIEMENS19總線連接器6ES7 972-0BA12-0XA012SIEMENS19總線電纜6XV18300EH10200SIEMENS20操作臺(tái)1UNIONIX21中間繼電器MY2NJ-DC24V64施奈德20PLC 柜制造成套1UNIONIX小計(jì)防雷器1單相二線電源 C 級(jí)保護(hù)V20-C/21OBO2交直流電源 D 級(jí)保護(hù)VF243OBO3控制信號(hào)線保護(hù)FLD24160OBO小計(jì)三三 工程管理工程管理3

39、.13.1 概述概述綜合我們的合同，工程管理包括諸如合同管理、項(xiàng)目進(jìn)度、硬件設(shè)計(jì)、軟件編制、系統(tǒng)測(cè)試、電氣和控制系統(tǒng)的圖紙和資料、安裝指導(dǎo)和調(diào)試服務(wù)，培訓(xùn)。3.23.2 硬件設(shè)計(jì)硬件設(shè)計(jì). . . . 19 / 23在合同生效后一周，賣方將派遣工程技術(shù)人員到甲方現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行技術(shù)澄清和合同程序討論會(huì). 在這次會(huì)議其間，用戶應(yīng)該提供附件所列出的資料和圖紙。圖紙?jiān)O(shè)計(jì)完成，甲乙雙方進(jìn)行一次圖紙會(huì)簽。3.33.3 系統(tǒng)測(cè)試系統(tǒng)測(cè)試為了實(shí)現(xiàn)最短的投產(chǎn)時(shí)間，設(shè)備和系統(tǒng)將按幾個(gè)步驟測(cè)試。應(yīng)對(duì)自動(dòng)化設(shè)備進(jìn)行功能調(diào)試并應(yīng)包括下列容：硬件測(cè)試硬件調(diào)試在我方工廠進(jìn)行的硬件部件的測(cè)試軟件模塊測(cè)試軟件子系統(tǒng)的功能性操作和設(shè)計(jì)

40、完整性測(cè)試軟件模塊的功能性測(cè)試每個(gè)軟件功能性模塊下載到工程項(xiàng)目中的目標(biāo)硬件并對(duì)其在整個(gè)系統(tǒng)的功能進(jìn)行調(diào)試。在這個(gè)階段，應(yīng)模擬與功能有關(guān)的重要硬件接口。系統(tǒng)集成測(cè)試自動(dòng)化系統(tǒng)部件和子系統(tǒng)的通訊和接口的調(diào)試和驗(yàn)證現(xiàn)場(chǎng)輸入和輸出的模擬，以便驗(yàn)證整個(gè)過程控制功能3.43.4 質(zhì)量控制措施質(zhì)量控制措施本公司將從以下幾個(gè)方面入手，控制產(chǎn)品和工程質(zhì)量序號(hào)名稱容1貫徹執(zhí)行ISO9001：2000嚴(yán)格按照 ISO9001：2000 國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證的要求設(shè)計(jì)，生產(chǎn)，施工，調(diào)試。1.所有器件選用應(yīng)符合 IEC 標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于本系統(tǒng)，PLC 選用高品質(zhì)的德國(guó)西門子公司產(chǎn)品2.所有設(shè)計(jì)均應(yīng)滿足現(xiàn)場(chǎng)工藝要求，符合操作人員習(xí)慣2設(shè)計(jì)控制 3.設(shè)計(jì)完成后須組織雙方聯(lián)合會(huì)